اصلاح و مشخصات نانورس و استفاده از آن برای حذف کروم (VI) :مطالعات بهینه سازی، همدما، سینتیک و نمونه واقعی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز، اهواز، ایران

2 2گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات خوزستان، اهواز، ایران

چکیده

یک روش موثر و ساده برای حذف کروم (VI) از نمونه های آبی با استفاده از نانورس اصلاح شده توسعه یافت. روشی تک مرحله ای و ساده برای تولید کامپوزیت مونت موریلونیت – دیتیزون بکار برده شد. کامپوزیت سنتز شده، با میکروسکوپی الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز مطالعه شد. اثر کامپوزیت در حذف کروم (VI) از محلول های آبی در مقادیر جاذب مختلف، pH محلول، زمان تماس و سرعت به هم زدن آزمایش شد. کامپوزیت ظرفیت بالایی داشت به طوری که در دمای اتاق حدود 98 درصد از کروم (VI) (mg L -110) با g L-13 از جاذب در 90 دقیقه حذف گردید. اطلاعات همدمای جذب تعادلی با کاربرد هر دو مدل همدمای لانگمویر و فرندلیچ آزمایش شد. کامپوزیت بطور موثری کروم (VI) را از آب حذف می کند و بیشترین ظرفیت جذب سطحی بدست آمده از معادله لانگمویر mg g-19/76 بود. این روش برای حذف کروم (VI) از نمونه های آب شهری، آب رودخانه و پساب صنعتی که از مناطق مختلف خوزستان (ایران) تهیه گردیده بود، بکار برده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modification and Characterization of Nanoclay and Its Using for the Removal of Cr(VI): Optimization, Isotherm, Kinetic and Real Sample Studies

نویسنده [English]

  • shahla elhami 1
چکیده [English]

In this study, a simple and efficient method for removal of Cr (VI) from water samples was developed using modified nanoclay. A facile one-step method was employed to produce Dithizone-Montmorillonite (Dz-MMT) composite. The synthesized composite was characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray powder diffraction (XRD), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The effectiveness of the composite in Cr (VI) removal from aqueous solutions at different adsorbent dose, solution pH, contact time, and agitation rate were examined. The composite had a high uptake capacity in room temperature and removed Cr (VI) (10 mg/L) of about 98% from aqueous solutions by 3 g/L of adsorbent in 90 min. The equilibrium adsorption isotherm data are tested by applying both Langmuir and Freundlich isotherm models. The composite effectively removed Cr (VI) from water, and the maximum adsorption capacity obtained from the Langmuir equation was 76.9 mg/g. Adsorption kinetics of Cr (VI)  on the composite followed the pseudo-second-order kinetic model. The method was applied to the removal of Cr (VI) in tap water, river water, and industrial wastewater samples from different parts of Khouzestan, Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hexavalent chromium
  • Modified Montmorillonite
  • Removal
[1] K.G. Bhattacharyya and S.S. Gupta, J. Ind. Eng. Chem., 45 (2006) 7232-7240.

[2] R. Onkar, D.S. Ramteke and P.U. Meshram, Inter. J. Res. Chem. Environ., 2 (2012) 83-87.

[3] G. Zhao, X. Wu, X. Tan and X. Wang, Open Colloid Sci. J., 4 (2011)19-31.

[4] L. Levankumar, K. Muthukumaran and M.B. Gorbinath, J. Hazard. Mater., 161(2009) 709-713.

[5] M. Jain, V.K. Garg and K Kardirvelu, J. Hazard. Mater., 162 (2009) 365-372.

[6] P. Albino kumar, M. Ray and S. Chakraborty, J. Hazard. Mater., 143 (2007) 24-32.

[7] P. Yuan, M. Fan, D. Yang, H. He, D. Liu, A. Yuan, J. Zhu and T. Chen, J. Hazard. Mater., 166 (2009) 921-829.

[8] Z. Li, W.T.  Jiang, P.H. Chang, G. Lv and S. Xu,J. Hazard. Mater., 270 (2014) 169-175.

[9] A. El-Sikaily, A. El Nemr, A. Khaled and O. Abdelwehab, J. Hazard. Mater., 148 (2007) 216-228.

[10] M. Khamis, F. Jumean, N. Abdo, J. Hazard. Mater., 169 (2009) 948-952.

[11] Sh. Elhami, M. Abrishamkar and L. Esmaeilzadeh, J. Sci. Ind. Res., 72 (2013) 461-466.

[12] D. Pavia, G. Lampman, J. Kriz, and J. Vyvyan, Introduction to Spectroscopy, A Guide for Students of Organic Chemstry. 2nd ed. (1996) Washington.USA.

[13] H.A. Patel, R.S. Somani, H.C. Bajaj and R.V. Jasra, Bull. Mater. Sci., 29 (2006) 133–145.

[14] S. Manocha, N. Patel and L.M. Manocha, Defence Sci. J., 58 (2008) 517-524.

[15] G. Liping and A. Wang, Desalination, 249 (2009) 797–801.

[16] M. Sugiyama, H. Mukai, N. Yasuda, S. Kihara, M. Matsui, Bull. Inst. Chem. Res., 65 (1987) 197-204.

[17] I. Langmuir, J. Amer. Chem. Soc., 38 (1916) 2221-2295.

[18] H.M.F. Freundlich, Zeitschrift fur PhysikalischeChemie, 57 (1906) 385–471.

[20] Sh. Mishra, N. Verma, J. Ind. Eng. Chem., 36 (2016) 346–354.